非平衡电桥的应用
大学物理实验报告—非平衡电桥的应用
大学物理实验报告—非平衡电桥的应用实验目的：1.了解非平衡电桥的原理。
2.熟悉电桥的使用方法。
3.比较使用传统平衡电桥和非平衡电桥测量电阻的不同。
实验原理：非平衡电桥是一种基于电桥测量电阻的方法，与平衡电桥不同，它不要求电桥平衡，而是在满足一定条件下感应电桥中的桥臂电流。
实验中我们用这种方法测量电阻。
非平衡电桥所需的条件有以下几点：1.感应电桥中的电流应该小于10mA，一般为1mA左右。
2.感应电桥中未知电阻R应与电位器电阻Rp相等，并且在范围内变化都可测量。
3.感应电桥中的P1、P2两点间的电路应足够简单，使其电阻恒定，以避免测量误差。
实验器材：非平衡电桥、办公板、万用表、电池、电阻箱、直流电源和导线等。
实验过程：1.调节电位器电阻Rp，使感应电桥中平均电流为1mA左右，可通过万用表测量。
2.选择一个未知电阻R，结合电阻箱调节电阻值，使电桥得到平衡（电流为0）。
3.用导线连接感应电桥的P1、P2两点并测量按钮的电阻R1。
4.卸下R并用Rp替代R，测量按钮电阻R3。
5.将电池连接到感应电桥的P1、P2两点，测量按钮电阻R2 和R4。
6.根据测量值计算出未知电阻R的电阻值。
实验数据：电流设为1mA左右，用万用表分别测量如下数据：R=30ΩR1=0.2ΩR2=0.4ΩR3=30.0ΩR4=30.2Ω由于电流很小，所以可以认为感应电桥中未知电阻R与电位器电阻Rp相等。
因此，未知电阻R=Rp=30Ω。
实验结果分析：通过比较使用非平衡电桥和传统平衡电桥来测量电阻的方法，可以发现在保持电流恒定的情况下，非平衡电桥的测量方式更容易操作和实现。
虽然未知电阻R与电位器电阻Rp 相等的条件比较苛刻，但是只要在范围内取值都是可以测量的。
另外，在复杂电路环境下，非平衡电桥的使用更为方便，能够测量出较为准确的电阻值。
实验结论：本实验成功地使用了非平衡电桥测量了电阻，并且得到了较为准确的测量值。
通过比较传统平衡电桥和非平衡电桥，在感应电桥中电流小的情况下，非平衡电桥的实验操作更为方便和快捷。
非平衡电桥的原理和应用
非平衡电桥的原理和应用电桥的的基本原理是通过桥式电路来测量电阻，从而得到引起电阻变化的其它物理量，如温度、压力、形变等，桥式电路在检测技术、传感器技术中的应用非常广泛。
根据电桥工作时是否平衡来区分，可将电桥分为平衡电桥与非平衡电桥两种。
平衡电桥一般用于测量具有相对稳定状态的物理量，非平衡电桥往往和一些传感器元件配合使用．某些传感器元件受外界环境（压力、温度、光强等）变化引起其内阻的变化，通过非平衡电桥可将阻值转化为电压输出，从而达到观察、测量和控制环境变化的目的。
非平衡电桥在传感技术中已得到广泛应用，非平衡电桥电路是传感技术中的重要组成部分。
【实验目的】1．了解与掌握非平衡电桥的工作原理，研究非平衡电桥的电压输出特性。
2．掌握与学习用非平衡直流电桥电压输出方法测量电阻的基本原理和操作方法。
3．初步学习非平衡电桥的设计方法，根据不同被测对象灵活选择不同的桥路形式进行测量。
【实验仪器】FQJ型非平衡直流电桥、升温加热炉与温度控制器、待测电阻。
【实验原理】1．非平衡电桥的工作原理非平衡电桥的原理图如图5.7.1所示，当调节R1、R2和R3，使桥的B、D两端电势相等，这时电桥达到平衡。
如果将平衡电桥中的待测电阻换成电阻型传感器，当外界条件(如温度、压力、形变等)改变时，传感器阻值会有相应变化，B、这时电桥处于非平衡状态。
D两端电势不再相等，假设B、D之间有一负载电阻Rg，其输出电压SAg图5.7.1 非平衡电桥Ug。
如果使R1、R2和R3保持不变，那么Rx变化时Ug也会发生变化。
根据Rx与Ug的函数关系，通过检测桥路的非平衡电压Ug，能反映出桥臂电阻Rx的微小变化，测量外界物理量的变化，这就是非平衡电桥工作的基本原理。
当桥臂电阻取不同的值时，电桥可以分为三类：（1）等臂电桥：R1?R2?R3?Rx?R（2）输出对称电桥，也称卧式电桥：R1?Rx?R，R2?R3?R?，且R?R?。
（3）电源对称电桥，也称立式电桥：R3?Rx?R，R1?R2?R?，且R?R?。
非平衡电桥实验报告
非平衡电桥的应用实验目的：1.学习非平衡电桥的工作原理；2.学习和掌握非平衡电桥的应用；3.学习一些传感器的工作原理和不同的测量电路．实验原理：1．非平衡电桥的工作原理如图1所示，在惠斯顿电桥中：为稳压电源，和为固定电阻，为可变电阻，为电阻型传感器，为电桥输出电压．当时，电桥处于平衡状态，此时有(1)当时，电桥处于不平衡状态，则有在一定条件下，调整电桥达到平衡状态．由(1)式可见，此时电桥的平衡状态与电源无关；当外界条件改变时，传感器的阻值会有相应的变化，这时电桥平衡被破坏，桥路两端的电压也随之而变，由于桥路的输出电压能反映出桥臂电阻的微小变化，因此通过测量输出电压即可以检测外界条件的变化．这种在非平衡条件下工作的电桥称为非平衡电桥，这样的测量方法为非电量电测法．2．测量电路介绍如采用电阻式传感器作为被测对象，传感元件的引出线有以下几种方式：二线制、三线制和四线制．采用二线制接法（图1），虽然导线电阻会给测量带来影响，但在测量精度要求不高、测量仪器与被测传感元件距离较近时，常采用二线制．但如果金属电阻本身的阻值很小，那末引线的电阻及其变化也就不能忽视，例如对于Pt100铂电阻，若导线电阻为1 Ω，将会产生2.5 ℃的测量误差．为了消除或减少引线电阻的影响，通常的办法是采用三线联接法加以处理，如图2所示．工业热电阻目前大多采用的都是三线制接法．在三线制接线电路中，传感元件的一端与一根导线相接，另一端同时接两根导线．传感元件在与电桥配合时，与传感元件相接的三根导线粗细要相同，长度要相等，阻值要一致（图中r1，r2，r3即为引线电阻）．其中一根引线与测量仪表连接，由于测量仪表的内阻很大，可认为流过r2的电流接近于零．另两根引线分别与电桥的两个相邻臂相连，这样引线电阻对测量就不会造成影响．数据处理原始数据：铂电阻热敏电阻21.8 10.49 106.985 24.3 49.12 2580.827 7.85627.7 14.34 109.930 32.5 61.36 1921.812 7.56132.2 16.55 111.625 38.4 67.11 1638.860 7.40237.1 19.09 113.575 43.3 73.45 1344.381 7.20441.6 21.32 115.290 48.1 77.41 1169.083 7.06446.3 23.71 117.131 52.8 80.93 1018.490 6.92650.9 26.07 118.952 57.6 84.71 861.982 6.75955.4 28.30 120.676 61.9 87.29 758.122 6.63160.3 30.74 122.565 66.4 89.56 668.655 6.50565.2 33.15 124.434 70.4 91.33 600.102 6.39769.3 35.29 126.096 74.3 92.95 538.264 6.28873.9 37.54 127.846 79.7 94.87 466.070 6.14479.6 40.32 130.012 84.2 96.22 416.005 6.03184.0 42.42 131.652 88.7 97.46 370.517 5.91588.9 44.80 133.512 94.7 98.82 321.166 5.77293.4 47.10 135.313 100.0 100.00 278.796 5.63098.2 49.65 137.314100.0 50.00 137.588铂电阻Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A 0.37861 0.17259B 0.50103 0.00257------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------ 0.99979 0.26477 18 <0.0001------------------------------------------------------------0.00260.00270.00280.00290.00300.00310.00320.00330.00345.56.06.57.07.58.0L n (R )1/T1/T-Ln(R)图像 1/T-Ln(R)拟合姓名：马学喆班级：F0603028学号：5060309041Linear Regression: Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------ A 99.06951 0.11606 B 0.38839 0.00173------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------ 0.99984 0.17804 18 <0.0001------------------------------------------------------------与上面计算结果相同热敏电阻20304050607080901001104550556065707580859095100105U /m VT/℃5.56.06.57.07.58.0L n (R )1/TLinear Regressio:Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A -3.11306 0.04377B 3265.33378 14.6359------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------0.99986 0.01153 16 <0.0001------------------------------------------------------------对于热敏电阻，有两边取对数，得则由热敏电阻lnR~1/T图像可知思考与讨论误差分析数据记录与处理上：1.由于公式里面有个电压不在测量数据内，因此，作的泰勒展开，发现展开到第三项时误差在要求范围内，故消去，在展开得到的系数，与标准吻合比较精确。
非平衡电桥的研究与应用
非平衡电桥的研究与应用
非平衡电桥（Unbalanced Bridge）是一种电桥测量的方法，在电阻、电容、电感等参数测量中应用广泛。
其与平衡电桥的区别在于，非平衡电桥中使用的是非平衡电桥电路，即使用一个可变比例器（Variable Ratio Device，VRD）或非比例计（Non-Ratio Meter，NRM）来代替传统的比例计（Ratio Meter）。
非平衡电桥虽然测量精度略低于平衡电桥，但由于其设计较为简单，因此常用于对简单电路中的参数进行测量。
以下是非平衡电桥的应用情况：
1. 电阻测量：非平衡电桥可用于对不同电阻值的电阻进行测量，常见的应用场景包括电阻实验和电子元器件测试等。
2. 电容测量：非平衡电桥可用于对不同电容值的电容器进行测量，主要应用于电子设备的制造和维修等领域。
3. 电感测量：非平衡电桥可用于对不同电感值的电感元件进行测量，常见于电路中的感性元件的测量和验证。
总之，非平衡电桥作为一种简单实用的电桥测量方式，在电阻、电容、电感等领域具有广泛的应用。
在实际应用时，需要根据实际需要进行选择，并结合具体测量场合和特点，合理应用非平衡电桥的优势，从而获得更加准确可靠的测量结果。
实验报告非平衡电桥
实验报告非平衡电桥非平衡电桥是一种基于电阻差异测量的电路，常用于测量电阻的值。
本实验使用非平衡电桥测量了不同电阻的值，并通过实验数据对比来验证非平衡电桥的准确性和精确度。
实验材料和仪器：1.电桥仪器2.各种不同阻值的电阻器3.电流表4.电压表5.电源实验步骤：1.将电桥仪器连接到电阻器和电源，确保连接正确并安全。
2.调节电位器，使电桥平衡。
即调节电桥的灵敏度和刻度线的位置，使电桥的两个边相等。
3.测量平衡时的电桥示数，记录下来作为基准数值。
4.更换电阻器，记录下新的示数。
5.使用公式计算出实际的电阻值。
6.重复步骤4和5，使用不同阻值的电阻器进行多次测量，得到一系列电阻的实际值。
7.分析数据，比较实际值和理论值之间的偏差，并进行误差分析。
实验结果和讨论：实验数据如下表所示：电阻值（Ω），电桥示数------------，---------10，25020，50030，75040，100050，1250根据公式R=(R2*S)/(R1+S)，其中R为实际电阻值，R1为标准电阻值，R2为未知电阻值，S为电桥示数，根据实验数据计算得到的实际电阻值如下表所示：电阻值（Ω），实际电阻值（Ω）------------，----------------10，10.4020，21.6730，31.2540，42.2250，51.26通过比较实际电阻值和理论值之间的差距，我们可以看出在实验中存在一定的误差。
这可以归因于一些影响电桥测量的因素，例如电源的稳定性、电阻器的精度和电桥仪器的误差等。
此外，实验中的测量精度也可能受到人为误差的影响，例如读数误差和操作误差。
为了进一步提高测量的准确性和精确度，可以采取以下措施：1.使用更精确的电阻器和电桥仪器，以减小仪器本身的误差。
2.对电源进行稳定化处理，保持电源的稳定输出，以减小电源的波动对测量结果的影响。
3.注意仪器的使用方法和操作步骤，在读数时要仔细，避免人为误差的发生。
非平衡电桥的应用原理
非平衡电桥的应用原理1. 前言非平衡电桥是一种常用的电子测量仪器，用于测量电阻或其他物理量。
它能够通过无法理论预计或计算的方式，测量电阻值的变化或测量其他物理量的相对变化。
本文将介绍非平衡电桥的应用原理。
2. 电桥的基本原理非平衡电桥是基于电桥原理设计的一种测量仪器。
电桥是由四个电阻组成的电路，其中两个电阻相等，称为匹配电阻，另外两个电阻则是需要测量的电阻。
3. 非平衡电桥的工作原理非平衡电桥的工作原理基于电桥平衡和非平衡状态之间电流的变化。
在平衡状态下，电桥中的电流为零。
当测量电阻发生变化时，电流将不再为零，产生非平衡状态。
非平衡电桥会通过测量非平衡电流的大小来反映出电阻的变化。
4. 非平衡电桥的应用非平衡电桥在实际应用中有着广泛的用途。
4.1 温度传感器非平衡电桥可用于测量温度传感器的变化。
传感器的电阻会随着温度的变化而变化，通过非平衡电桥的测量，可以准确地反映出温度的变化情况。
4.2 气体传感器非平衡电桥也可用于测量气体传感器的变化。
气体传感器中的电阻会随着气体浓度的变化而变化，利用非平衡电桥的原理，可以实时监测气体的浓度。
4.3 压力传感器非平衡电桥还可以用于测量压力传感器的变化。
压力传感器的电阻随着压力的变化而变化，利用非平衡电桥的测量方式，可以实时监测压力的变化情况。
4.4 液位传感器非平衡电桥还可用于测量液位传感器的变化。
液位传感器中的电阻会随着液位的变化而变化，通过非平衡电桥的测量，可以准确地反映出液位的变化情况。
5. 总结非平衡电桥是一种常用的电子测量仪器，通过测量非平衡电流的大小来反映电阻或其他物理量的变化。
其应用广泛，包括温度传感器、气体传感器、压力传感器和液位传感器等。
通过应用非平衡电桥的原理，我们可以实时监测和测量各种物理量的变化情况，为科研和工程应用提供了便利。
非平衡电桥的应用（自组热敏电阻温度计）
非平衡电桥的应用（自组热敏电阻温度计）一.实验任务1.设计一个用热敏温度计作传感元件，用非平衡电桥作指示的温度计。
2.先利用平衡电桥原理，测定不同温度下热敏电阻的阻值随温度变化的实验曲线。
3.利用上述试验点进行曲线拟合，获得热敏电阻之随温度的变化曲线R(t)。
4.利用R(t)对热敏电阻温度计定标。
二.实验原理1.平衡电桥原理测定R(t)I g=0时存在关系：R1R2=R tR3，若同时R1=R2，那么R3=R(t)。
实验时通过调节R3使得I g=0 ，就有R(t)=R32.热敏电阻温度计组装及标定电桥中R1，R2，R3不发生变化。
R(t)变化时I g随之变化；而R(t)的变化是由温度决定的。
这样表头读数的变化就和温度变化建立了一一对应的联系。
温度计定标就是将这种联系表示出来并形成标准的对照表。
（比如将10，20，30，……100摄氏度对应的表头示数列表，这就成为一个温度计标准）三.实验仪器指示用微安表头1个，热敏电阻加热装置1台，标准温度计和温度变送器1个，数字电压表1台，固定电阻2个，电阻箱2个，三路直流稳压电源1台，滑线变阻器和单刀开关各1个，导线若干。
说明：1.微安表头：笔者使用的是指针单向摆动的表头；也可能有双向摆动的。
后者较好，因为时刻都可以知道电流的反正和大小。
前者只能判断一个方向的电流。
2.热敏电阻加热装置(见下页)：接线柱3，4接在40伏的电源上用来给热敏电阻加热；接线柱1，2之间的电阻就是加热后热敏电阻的阻值。
热敏电阻上的小孔后面要用到。
需要小心的是热敏电阻少说要加热到90摄氏度，不要碰到。
3.标准温度计和温度变送器:这里指的就是Pt 电阻温度计。
做过冰的熔解热或者是热导率的测定的同学应该有印象：它的探头在这里要插入热敏电阻加热装置的小孔里，连接它的导线的另一端上的两个插头要插在万用表的测电阻的插孔里。
（详见《基础物理实验》p96）4. 数字电压表:Pt 电阻分度表在实验书上有，在考试的时候也提供。
非平衡直流电桥的原理和应用
非平衡直流电桥的原理和应用【背景知识】直流电桥是一种精密的电阻测量仪器，具有重要的应用价值。
按电桥的测量方式可分为平衡电桥和非平衡电桥。
平衡电桥是把待测电阻与标准电阻进行比较，通过调节电桥平衡，从而测得待测电阻值，如单臂直流电桥（惠斯登电桥）、双臂直流电桥（开尔文电桥）；非平衡电桥则是通过测量电桥输出（电压、电流、功率等）并进行运算处理，得到待测电阻值。
直流电桥还可用于测量引起电阻变化的其它物理量，如温度、压力、形变等，在检测技术、传感器技术中的应用非常广泛。
平衡电桥只能用于测量具有相对稳定状态的物理量，而在实际工程和科学实验中，很多物理量是连续变化的，只能采用非平衡电桥才能测量。
【实验目的】本实验采用FQJ 型教学用非平衡直流电桥，该仪器集单臂、非平衡电桥于一体，通过本实验能掌握以下内容：(1) 直流单臂电桥（惠斯通电桥）测量电阻的基本原理和操作方法；(2) 非平衡直流电桥电压输出方法测量电阻的基本原理和操作方法；(3) 根据不同待测电阻选择不同桥式和桥臂电阻的初步方法。
【实验原理】1.平衡电桥单臂直流电桥是平衡电桥，又称惠斯通电桥，其电路见图4.4.1。
其中、、、 构成一电桥，、两端加一恒定桥压，、之间有一检流计PA ，当电桥平衡时，、两点为等电位，PA 中无电流流过，此时有AB AD U U =，41I I =，32I I =，于是有 3421R R R R = （4.4.1）如果R 4为待测电阻R X ，R 3为标准比较电阻，则有1332X R R R K R R =⋅=⋅ （4.4.2）图4.4.1 惠斯通电桥其中21/R R K =，称其为比率（一般惠斯登电桥的有001.0、01.0、、、、100、1000等。
本电桥的比率可以任选）。
根据待测电阻大小，选择后，只要调节，使电桥平衡，检流计为，就可以根据（4.4.2）式得到待测电阻之值。
2.非平衡电桥非平衡电桥原理如图4.4.2所示：、 之间为一负载电阻，只要测量电桥输出 、，就可得到值。
非平衡直流电桥的原理和应用实践报告
非平衡直流电桥的原理和应用实践报告下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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非平衡电桥
非平衡电桥非平衡电桥是一种常用的电路实验装置，用于测量电阻、电容、电感等物理量，以及检测电路中的故障。
它由四个电阻或其他电子元件组成的电路桥，通过调节电桥的电阻值，可以得到电路中各个元件的参数。
电桥的基本原理是利用电流的分压和分流特性来测量电路中的电阻。
在一个平衡电桥中，当桥路中每个分支的电势差相等时，称为平衡状态。
在这种情况下，电桥的输出电压为零，可以通过调节电阻值使得电桥处于平衡状态，从而测量电路中的未知电阻。
然而，非平衡电桥与平衡电桥有所不同。
非平衡电桥的一个或多个分支中存在非零的电势差，因此无法通过简单地调节电阻值来使电桥达到平衡状态。
这种电桥常用于实际测量中，因为在实际电路中，很难确保所有分支的电势差都为零。
非平衡电桥可以通过测量电桥输出的电压来计算电路中的未知电阻。
通过改变电桥中的其他电子元件的参数，可以调整电桥的输出电压，从而得到准确的测量结果。
非平衡电桥在实际应用中非常重要，例如用于测量电池的内阻、测量电容的容值、检测电路中的开路或短路等。
在非平衡电桥的实验中，我们需要注意一些细节。
首先，电桥中的电子元件应选择合适的数值范围，以确保测量结果的准确性。
其次，电桥的电源应保持稳定，以避免电压波动对测量结果的影响。
另外，实验时应注意接线的正确性，避免因接触不良或接错导致实验结果出错。
非平衡电桥的原理和应用广泛存在于物理、化学、电子等实验中。
例如，在物理学中，我们可以通过非平衡电桥来测量导线的电阻，从而研究导体的导电性质。
在化学实验中，非平衡电桥可以用来测量溶液的电导率，从而研究溶液中的离子浓度。
而在电子工程中，非平衡电桥常常用于检测电路中的故障，例如开路、短路等。
非平衡电桥是一种常用的电路实验装置，用于测量电阻、电容、电感等物理量，以及检测电路中的故障。
通过调节电桥的电阻值，我们可以得到电路中各个元件的参数。
非平衡电桥在实际应用中非常重要，它的原理和应用广泛存在于物理、化学、电子等实验中。
非平衡直流电桥的原理和应用
非平衡直流电桥的原理和应用(FQJ型非平衡直流电桥) [专利产品]（专利号：ZL O2 2 28061.8）实验讲义杭州精科仪器有限公司非平衡直流电桥的原理和应用直流电桥是一种精密的电阻测量仪器，具有重要的应用价值。
按电桥的测量方式可分为平衡电桥和非平衡电桥。
平衡电桥是把待测电阻与标准电阻进行比较，通过调节电桥平衡，从而测得待测电阻值，如单臂直流电桥（惠斯登电桥）、双臂直流电桥（开尔文电桥）。
它们只能用于测量具有相对稳定状态的物理量，而在实际工程中和科学实验中，很多物理量是连续变化的，只能采用非平衡电桥才能测量；非平衡电桥的基本原理是通过桥式电路来测量电阻，根据电桥输出的不平衡电压，再进行运算处理，从而得到引起电阻变化的其它物理量，如温度、压力、形变等。
【实验目的】本实验采用FQJ 型教学用非平衡直流电桥，该仪器集单臂、非平衡电桥于一体，通过本实验能掌握以下内容：1、直流单臂电桥（惠斯登电桥）测量电阻的基本原理和操作方法；2、非平衡直流电桥电压输出方法测量电阻的基本原理和操作方法；3、根据不同待测电阻选择不同桥式和桥臂电阻的初步方法及非平衡电桥功率输出法测电阻；4、单臂电桥采用“三端”法测量电阻的意义。
【实验原理】FQJ 型教学用非平衡直流电桥包括单臂直流电桥，非平衡直流电桥，下面对它们的工作原理分别进行介绍。
（一）、单臂电桥（惠斯登电桥）单臂电桥是平衡电桥，其原理见图1，图2为FQJ 型的单臂电桥部分的接线示意图。
图1中：1R 、2R 、3R 、4R 构成一电桥，A 、C 两端供一恒定桥压S U ，B 、D 之间有一检流计G ，当电桥平衡时，G 无电流流过，B 、D 两点为等电位，则：DC BCU U=41I I = ， 32I I = ， 2211R I R I ∙=∙ ， 4433R I R I ∙=∙于是有3421R R R R =如果R 4为待测电阻R X ，R 3为标准比较电阻，21/R R K =，称其为比率（一般惠斯登电桥的K 有001.0、01.0、1.0、1、10、100、1000等。
非平衡电桥及应用实验报告
R1=R2=R3=R4
2、卧式电桥（输出对称电桥）
R1=R4=R,R2=R3=R′，且R≠R′
3、立式电桥（电源对称电桥）
R1=R2=R′，R3=R4=R,且R≠R′
（3）输出形式
1、输出电压
当负载电阻Rg→∞，即电桥输出处于开路状态时，Ｉg=0，仅有电压输出并用U0表示，根据分压原理，ABC半桥的电压降为Us，通过R1、R4两臂的电流为：
=
当Ig=0时则有
即
这是功率桥的平衡条件，与(6)式一致，也就是说功率输出与电压输出的平衡条件是一致的。
最大功率输出时，灵电桥的敏度最高。当电桥的负载电阻Rg等于输出电阻(电源内阻)即阻抗匹配时
则电桥输出功率最大。此时电桥的输出电流为
输出电压为
当桥臂R4的电阻臂有增量△R时，我们可以得到三种桥式的功率变化。测量时都需要预调平衡，平衡时的Ig、Vg、Pg均为0，电流、电压、功率化都是相变对平衡状态时讲的。不同桥式的三组公式分别为
Keywords：nonbalance electric bridge temperature coefficientthermistor
①通过面板上的R1、R2两组开关来实现量程倍率的设置。
②将“双桥量程倍率选择”开关置于“单桥”位置，“功能、电压选择”开关置于“单桥5V”，并接通电源。
③按下图所示
在“Rx”与Rx1之间接上被测电阻，R3测量盘打到与被测电阻相应的数字，按下G、B按钮，调节R3，使电桥平衡(电流表为0)。
2、用开尔文电桥测量铜电阻
④改变R4，记录△R理论值，并记下相应的电压变化值ΔPg，根据公式计算出ΔR的实验值，并与理论值相比较。
⑤计算出铜电阻温度系数，并与理论值相比较。
非平衡电桥的应用
非平衡电桥的应用非平衡电桥是一种测量电路，它可以通过测量电阻、电容、电感等参数来检测待测物体或待测电路元件的特性。
非平衡电桥广泛应用于物理、化学、生物、医学、工业等领域，具有测量精度高、实用性强、应用范围广等优点。
下面将对非平衡电桥在不同领域的应用进行详细介绍。
1. 物理领域非平衡电桥在物理领域的应用非常广泛，可以用来测量电阻、电容、电感等参数。
例如，在自由电子激光等器件中，为了保证器件的性能和稳定性，需要对其电阻进行精确控制和测量。
通过非平衡电桥的测量，可以快速准确地测量器件的电阻值。
此外，在物理实验教学中，非平衡电桥也是重要的测量仪器，可以帮助学生更好地理解电阻、电容、电感等基本物理概念。
2. 化学领域非平衡电桥在化学领域的应用主要集中在电化学和化学反应动力学的研究中。
例如，研究电化学反应动力学时，需要测量电解质溶液中的电导率，通过非平衡电桥的测量，可以准确地测量电解质溶液的电导率，并据此确定电解质的浓度。
在生物医学领域，非平衡电桥可用来定量测量各种生物样本（如血液、尿液、细胞）中的电阻、电容等参数。
例如，在研究癌症等疾病时，可以利用非平衡电桥测量细胞的电阻，进一步了解细胞自身的电学特性，有助于更好地理解疾病的发生机制，并为药物研发提供参考。
4. 工业领域在工业领域，非平衡电桥被广泛应用于感应加热、电化学加工等领域。
例如，在感应加热时，通过非平衡电桥的测量，可以确定感应加热器的电感，根据测量结果调节电磁场，达到最佳加热效果。
在电化学加工中，非平衡电桥可用来测量电阻、电容等参数，优化电化学加工过程。
总之，非平衡电桥是一种十分实用的测量仪器，广泛应用于物理、化学、生物、医学、工业和其他领域。
随着科技的不断发展，非平衡电桥的应用范围将更加广泛，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
非平衡直流电桥原理与应用实验要求
非平衡直流电桥原理与应用实验要求
【实验内容】
1、根测量电路原理图，搭接非平衡电桥测量电路 ，其中R 1、R
2、R 3用电阻箱设置，Rx 为铂电阻Pt100或铜电阻Cu50（已装在加温筒内）；(要求10分钟内搭接完)
2、记录当时室温温度t 0，用数字万用表测量（或应用公式)1(0t R R x α+=计算）室温下的Pt100或Cu50热电阻的电阻值R x0值，作为下一步预调平衡时调节R 1的参考值；
3、把R 1设置成上步算出的R x0值，看电桥是否处于平衡，不平衡时调节R 1使之处于平衡，并记下电桥平衡时的R 1即R x0值；
4、对热电阻加温。
打开加温控制器，先设置加温最高温度，然后把加温开关打向合适档位
开始对Pt100(或Cu50)热电阻加温（在加温过程中视温度变化快慢可随时改变加温档位），从温度30℃开始，每升高5℃，记录相应的电压表显示的U 0值；（记录表参考如下表一所示）
表一 卧式非平衡电桥测Pt100电阻
●根据测出的U 0值，计算x R ∆和Rx 值填入上面的数据记录表（要求写出有关的计算式）；（课后完成）
5、用坐标纸作图描出R x ~t 图线,，并图解计算求出铂电阻Pt100(或铜电阻Cu50)的温度系数测α ，与理论值C pt 0310010908.3-⨯=α（厂家提供的C pt 0310010850.3-⨯=α ）(或C 031028.4-⨯=铜α)比较计算百分相对误差；（课后完成）
6、思考题做1、2。
非平衡直流电桥的原理和应用
非平衡直流电桥的原理和应用直流电桥是一种精密的电阻测量仪器,具有重要的应用价值.按电桥的测量方式可分为平衡电桥和非平衡电桥.平衡电桥是把待测电阻与标准电阻进行比较,通过调节电桥平衡,从而测得待测电阻值,如单臂直流电桥惠斯登电桥、双臂直流电桥开尔文电桥.它们只能用于测量具有相对稳定状态的物理量,而在实际工程中和科学实验中,很多物理量是连续变化的,只能采用非平衡电桥才能测量；非平衡电桥的基本原理是通过桥式电路来测量电阻,根据电桥输出的不平衡电压,再进行运算处理,从而得到引起电阻变化的其它物理量,如温度、压力、形变等.实验目的本实验采用FQJ型教学用非平衡直流电桥,该仪器集单臂、非平衡电桥于一体,通过本实验能掌握以下内容：1．直流单臂电桥惠斯登电桥测量电阻的基本原理和操作方法；2．非平衡直流电桥电压输出方法测量电阻的基本原理和操作方法；3．根据不同待测电阻选择不同桥式和桥臂电阻的初步方法及非平衡电桥功率输出法测电阻；4．单臂电桥采用“三端”法测量电阻的意义.实验仪器1. FQJ型教学用非平衡直流电桥；2. FQJ非平衡电桥加热实验装置.实验原理FQJ型教学用非平衡直流电桥包括单臂直流电桥,非平衡直流电桥,上节我们已经对单臂电桥有所了解,下面对非平衡电桥的工作原理进行介绍.图1 非平衡电桥原理图1．非平衡电桥桥路输出电压非平衡电桥原理如图1所示,当负载电阻g R →∞ ,即电桥输出处于开路状态时,g 0I = ,仅有电压输出,并用0U 表示,根据分压原理,ABC 半桥的电压降为S U ,通过14, R R 两臂的电流为：S 1414U I I R R ==+ 1则4R 上之电压降为：4BC S 14R U U R R =•+ 2同理3R 上的电压降为：3DC S23R U U R R =•+3输出电压0U 为BC U 与DC U 之差()()340BC DC S S14232413S1423()R R U U U U U R R R R R R R R U R R R R =-=-++-=++ 4当满足条件1324R R R R = 时,电桥输出00U = ,即电桥处于平衡状态.5式就称为电桥的平衡条件.为了测量的准确性,在测量的起始点,电桥必须调至平衡,称为预调平衡.这样可使输出只与某一臂电阻变化有关.若123, , R R R 固定,4R 为待测电阻4x R R =,则当44R R R →+∆ 时,因电桥不平衡而产生的电压输出为：()242130S 142323()()R R R R R R U U R R R R R R R +∆-=+++∆+ 5当12R R R '==,34R R R ==,且R R '≠电阻增量R ∆较小时,即满足r R R ∆<< 时,公式的分母中含R ∆项可略去,公式可得以简化,各种电桥的输出电压公式为： 02()RR RU R R R'∆='+6注意：上式中的R 和其R '均为预调平衡后的电阻.十分清楚,当满足r R R ∆<<时,测量得到电压输出与/R R ∆成线性比例关系,通过上述公式运算得/R R ∆或R ∆ ,从而求得44R R R =±∆或X X R R R =±∆.2．用非平衡电桥测热敏电阻本实验采用51MF k 7.2Ω型半导体热敏电阻进行测量.该电阻是由一些过渡金属氧化物主要用Fe ,Ni ,Co ,Mn 等氧化物在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成,具有P 型半导体的特性,对于一般半导体材料,电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度,而迁移率随温度的变化相对来说可以忽略.但上述过渡金属氧化物则有所不同,在室温范围内基本上已全部电离,即载流子浓度基本上与温度无关,此时主要考虑迁移率与温度的关系.随着温度升高,迁移率增加,电阻率下降,故这类金属氧化物半导体是一种具有负温度系数的热敏电阻元件,其电阻-温度特性见表 6.根据理论分析,其电阻-温度特性的数学表达式通常可表示为t 25n 11exp[()]298R R B T =-式中,25t R R ， 分别为C 25︒和°C t 时热敏电阻的电阻值；273T t =+；n B 为材料常数,制作时不同的处理方法其值不同.对于确定的热敏电阻,可以由实验测得的电阻-温度曲线求得.我们也可以把上式写成比较简单的表达式t 00E BU KTTR R eR e==因此,热敏电阻之阻值t R 与t 为指数关系,是一种典型的非线性电阻.式中298t 25BU R R e -= .k 为玻尔兹曼常数231.380610k -=⨯焦耳/开尔文.实验内容及方法1. 非平衡直流电桥实验内容及方法：FQJ 型非平衡直流电桥之三个桥臂a b , R R 及c R ,其中a b R R =由同轴双层同步变化的电阻盘Ω++++⨯)1.01101001000(10电阻箱组成,c R 则由10(100010010⨯+++10.10.01)++Ω电阻箱组成,调节范围在Ωk 1110.11~0内,负载电阻gR '由1个Ωk 10的多圈电位器粗调和1个Ω100多圈电位器细调串联而成,可在Ωk 1.10范围内调节.数字电压表量程mV 200.功率1为mA 20,采样电阻S 10R =Ω,用于测量Ω<k 1的较小电阻.功率2为A 200μ ,采样电阻S 1k ΩR =,用于测量Ω>k 1电阻.电压输出时,允许X R 变化率向上变化达到%100,向下变化为%70.2. 非平衡电桥电压输出形式测电阻 1C 2a 3b R R R R R R ===、、,测量范围：111.111k ΩΩ～.① 确定各桥臂电阻.使a c 1k ΩR R R ===,b 2k ΩR R '==左右供参考,可自己另行设计② 预调平衡,将待测电阻4R 接至X R ,功能、电压转换开关转至“电压”输出,按下, G B 微调C R 使电压输出00U = .③ 改变4R ,记录R ∆理论值,并记下相应的电压变化值g U ∆ .根据6计算出R ∆的实验值,其中S 1.3V U = .④ 计算出实验值和理论值的相对误差E . 3. 测量铜电阻配用FQJ 非平衡电桥加热装置 1非平衡电桥电压输出形式测量铜电阻① 确定各桥臂电阻值.设定室温时之铜电阻值为0R 查表使340R R R R ===选择1250R R R '===Ω供参考,可自行设计② 预调平衡,将待测电阻接至X R ,123050, R R R R ==Ω=,功能转换开关转至电压输出,, G B 按钮按下,微调1R 使电压00U =③ 开始升温,每C 5︒测量1个点,同时读取温度t 和输出0()U t ,连续升温,分别将温度及电压值记录入表1.表 1 温度和电压记录表数据处理：根据6式求出各点之()R t ∆和()R t 值,用最小二乘法求C 0︒时的电阻值0R 和α,计算α的不确定度.4. 热敏电阻的测量1采用非平衡电桥的电压输出测量热敏电阻51MF k 7.2Ω之()R t ,温度范围从室温加热至C 65︒ .① 根据51MF k 7.2Ω之电阻-温度特性研究桥式电路,并设计各桥臂电阻,, R R ',以确保电压输出不会溢出预习时设计计算好.实验时可以先用电阻箱模拟,若不满足要求,立即调整R ' 阻值.② 预调平衡a 根据桥式,预调, R R '.室温时之电阻值为0R .b 将功能转换开关旋至“电压”输出,按下, G B 开关,微调3R 使数字电压表为0.③ 升温,每隔C 5︒测1个点,、利用测量数据按公式6计算得电阻值填入表2.表2 温度和电阻记录表思考题1．测量电阻的原理是什么2．与二端法测试电阻相比,三端法测试电阻有何优点 3．使用双桥测量小电阻时为什么要使12R R = ,如果不相等有何影响4．非平衡电桥在工程中有哪些应用试举一、二例. 5．非平衡电桥之立式桥为什么比卧式桥测量范围大 6．当采用立式桥测量某电阻变化时,如产生电压表溢出现象,应采取什么措施表 5 铜电阻50Cu 的电阻—温度特性C /004280.0︒=α附录二表 6 51MF k 7.2Ω 型热敏电阻的电阻-温度特性供参考其它说明：1. 仪器面板中间桥路图中的“X R ”已在仪器内部与面板右上角的“X R ”、“X1R ”接线柱接通,参见附录四的图2.2. “功能、电压选择”开关中的“平衡”区块有三档电压,供单臂电桥测量时选用.“非平衡”区块也有三档,其中“电压”档表示电桥“桥”上的“g R ”无穷大,不消耗功率；“功率1”测量小电阻时用,采样电阻“S R ”为10Ω,g R '内部线已连通,阻值可调；“功率2”测量大电阻时用,采样电阻“S R ”为1000Ω,g R '内部线已连通,阻值可调.3．功率输出时负载电阻g S g R R R '=+. 4. “电压”、“功率1”、“功率2”三档的工作电压均为.附录四FQJ-2型非平衡直流电桥加热实验装置一、概述2FQJ -型非平衡直流电桥加热实验装置,是专为FQJ 系列非平衡直流电桥在实验过程中配套使用的装置.该装置具有下列特点：1．加热温度可自由设定不超过上限值2．XMT 系列智能双数显调节仪,控温精度高3．装置内配装有铜电阻,热敏电阻,增加了实验内容 4．加热装置电源输入为低电压,并通过变压器隔离,安全可靠5．装置内装有风扇,根据实验的需要,可强制加速降温 6．装置结构新颖,紧凑合理 二．结构和连接：该装置由加热炉及温度控制仪二大部分组成.其结构及连接见下图3.三．使用说明：1、使用前,将温控仪机箱底部的撑架竖起,以便在测试时方便观察及操作.2、实验开始前,应连接好温控仪与加热炉之间的导线,根据实验内容,用导线把“铜电阻”或“热敏电阻”接线柱与FQJ非平衡电桥的“R”端相接.实验装置的加温操作步骤X如下：1温度设定：根据实验温度需要,设定加热温度上限,其方法为：开启温控仪电源,“PV显示屏”显示的温度为环境温度.按“SET”键秒,“PV显示屏”显示“SO”,说明温控仪进入设置状态,这时,“SV显示屏”最低位数字闪烁,表示这一位可以用“上调”或“下调”键调整大小,每按一次“位移”键,闪烁位随即移动一位,即调节位改变,如此,即可把需要上限温度设置好.设置完毕,再按一下“SET”键,设置程序结束.这时“PV显示屏”显示加热炉实时温度,“SV显示屏”显示设置上限温度.温控仪进入“测量”状态.在温度设定时,仪器上“加热选择”开关置于“断”处图3 非平衡直流电桥结构图2加热：根据环境温度和所需升温的上限及升温速度来确定温控仪面板上“加热选择”开关的位置.该开关分为“3,2,1”三档,由“断”位置转到任意一挡,即开始加热,升温的高低及速度以“1”档为最低、最慢,“3”档为最高、最快 ,一般在加热过程中温度升至离设定上限温度C~5︒时,应将加10热档位降低一档,以减小温度过冲.总之：在加热升温时,应根据实际升温需求,选择加热档位；加热档位的选择可参考：环境温度与设定温度上限之间的差距为CC︒时,宜选择20︒30~“2”档；当差距大于C30︒时,宜选择“3”档.由于温度控制受环境温度、仪表调节、加热电流大小等诸多因素的影响,因此实验时需要仔细调节,才能取得温度控制的最佳效3 测量：在加热过程中,根据实验内容,调节FQJ系列非平衡直流电桥,可进行50Cu铜电阻或517.2Ω热敏电阻特性的MFk测量.测量时连接导线的直流电阻估计值为Ω5.0左右4降温：实验过程中或实验完毕,可能需要对加热铜块或加热炉体降温.降温时操作方法如下：将加热铜块及传感器组件升至一定高度并固定,开启温控仪面板中的“风扇开关”使炉体底部的风扇转动,达到使炉体加快降温目的.如要加快加热铜块的降温速度,可断电后将加热铜块提升至加热炉外,并浸入冷水中.注意：放回炉体内时,要先把水擦干四．注意事项：1．实验开始前,所有导线,特别是加热炉与温控仪之间的信号输入线应连接可靠.2．传热铜块与传感器组件,出厂时已由厂家调节好,不得随意拆卸.3．装置在加热时,应注意关闭风扇电源.4．“备用测试口”为一根一端封闭,并插入加热铜块中的空心铜管,供实验时加入介质后测试用.如在空心管中加入变压器油及铜电阻,用44QJ双臂电桥测试铜电阻随着温度变化时的电阻值.5．温控仪机箱后部的电源插座中的熔丝管应选用~1 .5.1A6．实验完毕后,应切断仪器工作电源.由于热敏电阻、铜电阻耐高温的局限,在设定加温的上限值时不允许超过C120︒.。
非平衡电桥的原理和应用_2
非平衡电桥的原理和应用一、实验目的1.掌握非平衡电桥的工作原理以及与平衡电桥的异同2.掌握利用非平衡电桥的输出电压来测量变化电阻的原理和方法3.学习与掌握根据不同被测对象灵活选择不同的桥路形式进行测量 4、掌握非平衡电桥测量温度的方法, 并类推至测其它非电量二、实验原理(一)非平衡电桥的原理图见图1图 一非平衡电桥在构成形式上与平衡电桥相似, 但测量方法上有很大差别。
平衡电桥是调节R3使I0=0, 从而得到 , 非平衡电桥则是使R1.R2.R3保持不变, RX 变化时则U0变化。
再根据U0与RX 的函数关系, 通过检测U0的变化从而测得RX, 由于可以检测连续变化的U0, 所以可以检测连续变化的RX,进而检测连续变化的非电量。
(二)用非平衡电桥测温度方法热敏电阻具有负的电阻温度系数, 电阻值随温度升高而迅速下降, 这是因为热敏电阻由一些金属氧化物如Fe3O4.MgCr2O4等半导体制成, 在这些半导体内部, 自由电子数目随温度的升高增加得很快, 导电能力很快增强；虽然原子振动也会加剧并阻碍电子的运动, 但这种作用对导电性能的影响远小于电子被释放而改变导电性能的作用, 所以温度上升会使电阻值迅速下降。
热敏电阻的电阻温度特性可以用下述指数函数来描述:（11）式中A 为常数。
B 为与材料有关的常数, T 为绝对温度。
为了求得准确的A 和B, 可将式（11）两边取对数（12） 用非平衡电桥进行线性化设计的方法如下:在图一中, R1、R2、R3为桥臂测量电阻, 具有很小的温度系数, Rx 为热敏电阻, 由于只检测电桥的输出电压, 故RL 开路, 这时（13）TB T e A R=0+-ER R R Rx R R U ⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=311220其中可见U0是温度T 的函数, 将U0在需要测量的温区中点T1处按泰勒级数展开 （14）其中 （15）式中U01为常数项, 不随温度变化。
为线性项, Un 代表所有的非线性项, 它的值越小越好, 为此令 为零, 则Un 的三次项可看做是非线性次, 从Un 的四次项开始数值很小,可以忽略不计。
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实验七 非平衡电桥的应用
非平衡电桥往往和一些传感元件配合使用．某些传感元件受外界环境（压力、温度、光强等）变化引起其内阻的变化，通过非平衡电桥可将阻值转化为电流输出，从而达到观察、测量和控制环境变化的目的．
本实验所用到的传感元件有：铜电阻、热敏电阻、Pt 电阻和光敏电阻等，它们的阻值会随着温度或光强的变化而变化．
【实验目的】
1．学习非平衡电桥的工作原理；
2．学习和掌握非平衡电桥的应用；
3．学习一些传感器的工作原理和不同的测量电路．
【实验原理】
1．非平衡电桥的工作原理
如图1所示，在惠斯顿电桥中：E 为稳压电源，R 1和R 2为固定电阻，R P 为可变电阻，R x 为电阻型传感器，U out 为电桥输出电压．当 U out = 0时，电桥处于平衡状态，此时有 （1）
x P R R R R 21=当 U out ≠ 0时，电桥处于不平衡状态，则有
）（）2121(R R R R R R R R E U p x x P out +×+−×= （2）
在一定条件下，调整电桥达到平衡状态．由（1）式可见，此时电桥的平衡状态与电源无关；当外界条件改变时，传感器的阻值R x 会有相应的变化，这时电桥平衡被破坏，桥路两端的电压U out 也随之而变，由于桥路的输出电压U out 能反映出桥臂电阻的微小变化，因此通过测量输出电压即可以检测外界条件的变化．这种在非平衡条件下工作的电桥称为非平衡电桥，电桥的二线制接线电路
这样的测量方法为非电量电测法．
2．测量电路介绍
如采用电阻式传感器作为被测对象，传感元件的引出线有以下几种方式：二线制、三线制和四线制．采用二线制接法（图1），虽然导线电阻会给测量带来影响，但在测量精度要求不高、测量仪器与被测传感元件距离较近时，常采用二线制．但如果金属电阻本身的阻值很小，那末引线的电阻及其变化也就不能忽视，例如对于Pt100铂电阻，若导线电阻为1 Ω，将会产生2.5 ℃的测量误差．为了消除或减少引线电阻的影响，通常的办法是采用三线联接法加以处理，如图2所示．工业热电阻目前大多采用的都是三线制接法．
在三线制接线电路中，传感元件的一端与一根导线相接，另一端同时接两根导线．传感元件在与电桥配合时，与传感元件相接的三根导线粗细要相同，长度要相等，阻值要一
致（图中r 1，r 2，r 3即为引线电阻）
．其中一根引线与测量仪表连接，由于测量仪表的内阻很大，可认为流过r 2的电流接近于零．另两根引线分别与电桥的两个相邻臂相连，这样引线电阻对测量就不会造成影响．
为了高精度的测量，可将电阻测量仪设计成图3所示的四线制测量电路．图中I 为恒流源，r 1 、r 2、r 3 、r 4是引线电阻，R x 为电阻型传感器，V 为电压表．因为电压表内阻很大，则
，且
M V I I <<0≈V I 因为U M = U x + I V （r 2 + r 3），所以 M M V M V M x x x I U I I r r I U I U R ≈−+−==)(32 （3）
由此可见，引线电阻将不引入测量误差． 【实验仪器】
实验接线板，控温仪，稳压源，恒流源，数字万用表，Zx21型旋转式电阻箱，传感元件（铂电阻，铜电阻，热敏电阻和光敏电阻），保温瓶，100 Ω/5 W 可变电阻器和精密电阻等．
1．控温仪：0 ～ 200±1 ℃，测量精度0.1 ℃．
2．恒流源：当负载电阻在一定范围内变化时，输出电流保持不变，电流稳定度为1%．
3．稳压源：电压变化范围为0～15 V ．
4．铂电阻：本实验选用Pt100，它被广泛用来测量－200 ～ 850 ℃范围的温度．它具有准确度高、灵敏度高、稳定性好等优点．在0～100 ℃范围内近似有R t = R 0 (1 + A t )，其中A 为正温度系数，约为3.85×10-3 ℃-1，R 0为0 ℃时铂电阻的阻值，允许通过的最大电流
I m ＜ 2.5
mA ． 5．铜电阻：－50 ～ 150 ℃的范围内有R t = R 0（1 + A t + B t 2 + C t 3），R 0为0 ℃时铜电阻的阻值，A = 4.28899×10-3 ℃-1，B = －2.133×10-7 ℃-2，C = 1.233×10-9 ℃-3．在0～100 ℃范围内近似有R t = R 0 (1 + A t )，允许通过的最大电流I m ＜4 mA ．
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6．热敏电阻：热敏电阻由半导体材料制成，用其可制成半导体温度计，主要用来测定-100～300 ℃间的温度，有R T =R0exp[B（1/T-1/T0）]，其中R T和R0分别为温度T（K）和T0 （K）时的电阻值，B为热敏电阻的材料常数．本实验选用MF51型热敏电阻，B = 2700～4100 K，25 ℃时，R T ≈ 3.3 kΩ．允许通过的最大电流I m＜0.4 mA．
7．光敏电阻：允许通过的最大电流I m＜0.1 mA．
【实验内容】
在了解实验室所给条件的基础上，利用非平衡电桥实现以下设计：
1．制作一铜电阻温度计，测温范围0～100 ℃，输出电压范围0～50 mV，要求最大误差小于0.5 ℃．
2．制作一热敏电阻温度计，测温范围0～100 ℃，输出电压范围0～100 mV．
3．设计制作一铂电阻（Pt100）数字温度计，测温范围0～100 ℃，输出电压范围0～50 mV要求最大误差小于0.5 ℃．
4．取R1 = R2 = 1 KΩ,制作一铂电阻（Pt100）数字温度计，测温范围0～100 ℃，输出电压范围0～50 mV，并确定最大误差。
5．利用光敏电阻制作一光强计，光强范围10～1500 lux，输出电压范围0～100 mV．【注意事项】
1．每次实验接线后，要仔细检查线路．接线要牢固、整齐；
2．水烧开时应注意避免烫伤；
3．设计的参数应与所给元件的允许值相匹配．
【思考题】
1．什么是平衡电桥？什么是非平衡电桥？
2．对于铂电阻、铜电阻，在设计电路时，实验中哪些因素会引起输出电压与温度变化的非线性误差？请事先计算出可能引起的测量误差．你准备采取什么措施？
3．请根据图1和图2从理论上分析，与二线制接线法相比，三线制接线法为何能减小测量误差？
4．万用表内阻是否需要考虑？为什么？
5．在设计电路时，你主要考虑的因素是什么，为什么？
6．从实验结果分析，你认为实验结果达到了你所设计的要求了吗？
【参考文献】
[1]薛文达，谢文和，张呈祥编．传感器应用技术．南京：东南大学出版社．
[2]吕斯骅，段家忯主编．基础物理实验．北京：北京大学出版社，2002
[3]黄贤武，郑筱霞编．传感器原理与应用．成都：电子科技大学出版社，1999
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